[네트워크] 네트워크의 기초

이희수·2024년 7월 1일

CS 네트워크

네트워크

목록 보기

1/4

네트워크란?

네트워크란 노드(node)와 링크(link)가 서로 연결되어 있으며 리소스를 공유하는 집합을 의미한다.

노드: 서버, 라우터, 스위치 등 네트워크 장치
링크: 유선 또는 무선

처리량과 지연 시간

처리량(throughput)

링크 내에서 성공적으로 전달된 데이터의 양을 말하며, 보통 얼만큼의 트래픽을 처리했는지를 나타낸다.

단위로는 bps(bits per second)를 사용한다.

트래픽(Traffic): 특정 시점에 '흐르는' 데이터의 양
대역폭(bandwith): 주어진 시간동안 네트워크 연결을 통해 흐를 수 있는 최대 비트 수

트래픽은 데이터의 양을 뜻하고 처리량은 처리되는 트래픽의 양을 의미한다!

지연시간(latency)

요청이 처리되는 시간을 말하며 어떤 메시지가 두 장치 사이를 왕복하는데 걸린 시간을 말한다.

매체 타입(무선,유선), 패킷 크기, 라우터의 패킷 처리시간에 영향을 받는다.

네트워크 토폴로지와 병목 현상

네트워크 토폴로지

컴퓨터 네트워크의 요소들(링크, 노드 등)을 물리적으로 연결해 놓은 것, 또는 그 연결 방식을 말한다.
즉, 네트워크에 연결된 컴퓨터와 케이블 및 기타 구성 요소의 배치를 뜻한다.

트리 토폴로지

계층형 토폴로지라고도 하며 트리 형태로 배치한 네트워크 구성

장점: 노드의 추가, 삭제가 쉽다.
단점: 특정 노드에 트래픽이 집중될 때 하위 노드에 영향을 끼칠 수 있다.

버스 토폴로지

중앙 통신 회선 하나에 여러개의 노드가 연결되어 공유하는 네트워크 구성을 말하며, 근거리 통신망(LAN)에서 사용된다.

장점
- 설치 비용이 적고 신뢰성이 우수하다.
- 중앙 통신 회선에 노드를 추가하거나 삭제하기 쉽다.
단점
- 스푸핑이 가능한 문제점이 있다.

스푸핑이란?

LAN상에서 송신부의 패킷을 송신과 관련 없는 다른 호스트에게 가지 않도록 하는 스위칭 기능을 마비시키거나 속여서 특정 노드에 해당 패킷이 오도록 처리하는 것

위 그림처럼 스푸핑을 적용하면 올바르게 수신부로 가야할 패킷이 악의적인 노드에 전달되게 된다.

스타 토폴로지

중앙에 있는 노드에 모두 연결된 네트워크 구성

장점
- 노드를 추가하거나 에러를 탐지하기 쉽고 패킷의 충돌 발생 가능성이 적다.
- 장애 노드가 중앙 노드가 아닐 경우 다른 노드에 영향을 끼치는 것이 적다.
단점
- 중앙 노드에 장애가 발생하면 전체 네트워크를 사용할 수 없고 설치 비용이 고가이다.

링형 토폴로지

각각의 노드가 양 옆의 두 노드와 연결하여 전체적으로 고리처럼 하나의 연속된 길을 통해 통신을 하는 망 구성방식
데이터는 노드에서 노드로 이동을 하게되며, 각각의 노드는 패킷을 처리한다.

장점
- 노드 수가 증가되어도 네트워크 상의 손실이 거의 없다.
- 충돌이 발생되는 가능성이 적다.
- 노드의 고장 발견을 쉽게 찾을 수 있다.
단점
- 네트워크 구성 변경이 어렵다.
- 장애가 발생하면 전체 네트워크에 영향을 크게 끼친다.

메시 토폴로지

그물망처럼 연결되어 있는 구조

장점
- 한 단말 장치에 장애가 발생해도 여러개의 경로가 존재하므로 네트워크를 계속 사용할 수 있다.
- 트래픽 분산처리가 가능하다.
단점
- 노드의 추가가 어렵고 구축비용과 운용 비용이 고가이다.

병목현상

토폴로지가 중요한 이유는 병목현상을 찾을 때 중요한 기준이 되기 때문이다.

병목현상이란?

병목(bottleneck)현상은 전체 시스템의 성능이나 용량이 하나의 구성 요소로 인해 제한을 받는 현상을 말한다.

예를 들어 위의 그림처럼 서비스를 만들었는데, 병목 현상이 일어나서 사용자가 서비스를 이용할때 지연시간이 길게 발생하고 있다고 가정해보자.

이런 상황에서 네트워크가 어떤 토폴로지를 갖는지를 안다면 회선을 적절하게 추가시킴으로써 병목 현상을 무난하게 해결할 수 있다.